从事海洋中尺度涡以及亚中尺度过程的研究。在理论上提出并在观测上证明了海洋中尺度涡存在全球统一的三维结构，以此为基础建立了海洋中尺度涡全水深三维结构的反演算法。在理论上提出了涡旋携带水体的物理机制，并基于观测定量估计了中尺度涡全球的水体输送量，发现中尺度涡可以产生与大尺度环流可比拟的水体输送。基于观测发现海洋次表层涡旋水体输送独特的三核结构。基于观测发现了全球中尺度涡上的亚中尺度非地转运动能量在涡旋上的空间分布特征以及时间演变规律，揭示了中尺度涡的地转能量向亚中尺度非地转能量转化的关键物理机制是地转变形场导致的锋生过程。基于观测在全球范围给出了锋生过程垂向次级环流的空间结构，并定量评估了其对海表叶绿素的影响。提出并用观测资料证明海洋中尺度涡的螺旋叶绿素带是涡旋罗斯贝波。以第一作者在Science, Nature Communications, GRL, JGR等国际权威杂志上发表学术论文。主持承担了国家自然科学基金面上项目和优秀青年基金项目。